1 過瘤胃蛋白質的局限性
研究表明,即使瘤胃微生物蛋白質合成達到最大程度進入小腸的蛋白質仍難以滿足現代高產奶牛的產奶需求,必須增加進入的真蛋白質和氨基酸數量。過去,營養學家們常給奶牛補充瘤胃非降解蛋白質來補充微生物蛋白質。魚粉、肉骨粉、羽毛粉和玉米面盤粉等含有較多的過瘤胃蛋白質,是奶牛飼料常用的量,并不一定保證奶牛增產。過瘤胃蛋白質的使用,存在以下的局限性:
(1)在日糧中用非降解蛋白質代替降解蛋白質會影響微生物蛋白質的合成導致進入小腸的微生物蛋白質數量下降;
(2)可代謝蛋白質的氨基酸胃發酵能力來說,魚粉是蛋氨酸的良好來源,羽毛粉支鏈氨基酸含量豐富,血粉含較多的賴氨酸但蛋氨酸含量低 。如果飼喂某種氨基酸含量低的過瘤胃蛋白質,就會加重該種氨基酸的缺乏;
(3)過瘤胃蛋白質在小腸內也可能不容易消化;
(4)不同來源的過瘤蛋白質的消化產物相互作用,降低了自身的營養價值;
(5)瘤胃內環境的改變,微生物合成效率的降低,食糜通過率的加快都會影響過瘤胃蛋白質的功效;
(6)另外,用喂過瘤胃蛋白質不僅成本高,而且會影響奶牛的健康和生產狀況。這是因為奶牛必須代謝過量的氨基酸和排除過剩的氮素,從而也會造成環境污染。
由于過瘤胃蛋白質存在一定的局限性,因此人們把研究重點轉移到過瘤胃氨基酸上。
2 過瘤胃氨基酸的類型及保護原理
過瘤胃氨基酸,又稱瘤胃保護氨基酸,瘤胃旁路氨基酸,大致分為二大類。第一類包括氨基酸類似物、衍生物、聚合物、金屬螯合物等,其中應用較多的是蛋氨酸羥基類似物(MHA),其保護原理是,在瘤胃內分解羥基變為氨基,完成從類似物到氨基酸的轉化,從而達到過瘤胃保護的效果;第二類為包被氨基酸,其保護原理是,選擇對pH敏感(如脂肪,纖維素及其衍生物或由苯乙烯和2-甲基-5-乙烯基吡啶組成的共聚物)包埋氨基酸,在瘤胃內(pH=5.4)穩定,在真胃(pH=2.4)內被分解,使氨基酸游離出來,被小腸吸收,以達到保護的目的。
3 過瘤胃氨基酸保護效果的測定
為了檢測過瘤胃性能,一般是測定過瘤胃氨基酸的瘤胃降解率來測定。瘤胃尼龍華裔法性和可靠較好,但結果易受試驗動物個體生理條件的影響,且操作比較復雜綱時。黃永民等(1998)采用體外發酵法測定6種過瘤胃氨基酸樣品,所得結果有較好的準確性和可靠性,并且簡單、穩定、適宜用作大規模篩選氨基酸保護材料的研究方法。
4 過瘤胃氨基酸對奶牛生產性能的影響
許多研究表明,在奶牛日糧中添加過瘤胃氨基酸,不僅可以使奶牛達到最高產奶量,而且可以降低日糧中粗蛋白質供應量,提高飼料利用率,降低成本,避免蛋白質過剩給奶牛造成的負擔。由于蛋氨酸和賴氨酸被認為是合成乳和乳蛋白的主要限制性氨基酸,實際上所有添加氨基酸的試驗研究都主要集中在于這兩種氨基酸。
蛋氨酸羥基類似物(MHA)在低粗纖維飼糧中,能提高乙酸與丙酸比。易治雄(1987)報道,飼喂MHA的奶牛,奶、血和肝、腎組織中蛋氨酸含量可提高2倍-3倍。補充MHA的奶牛,產奶量可提高12%-18%。補充MHA的犢牛,增重提高11%。在缺乏蛋迄酸的日糧中,添加蛋氨酸羥基類似物 游離酸(MHA-FA),即α-羥基-4-甲硫基丁酸(HMB),12周的試驗期內,母牛產奶量顯著增加,其中從第6周到第9周增加最明顯(張倩摘譯,1998)。
氨基酸金屬螯合物用于提高礦物質的生物利用率。蛋氨酸鋅和賴酸鋅已成功作為瘤氨基酸的來源,可以提高奶牛泌乳量、免疫機能和降低奶中體細胞計籽(Spears,1996)。但利用氨基酸螯合鋅會使鋅高于正常水平10倍-20倍。
薛漢山(1998)添加包埋法制成的保護性氨基酸(主要成分為賴氨酸和蛋氨酸)6d后產奶量開始上升,停喂后產奶量明顯下降。美國賓夕法尼亞州大學(朱欽龍譯,1996)給奶牛使用50%玉米青貯料和50%標準精飼料,每日補充15g過瘤胃蛋氨酸和40g過瘤胃賴氨酸。結果表明對奶牛干物質攝入量,產奶量和乳脂生產量沒有影響,而其乳蛋白量提高7.5%。
5 影響過瘤胃基酸飼用效果的因素
5.1 過瘤氨基酸的加工處理方法
過瘤胃氨基酸尤其是包被氨基酸在實際運用中還存在困難。例如,某些產品溶解度很低,在制粒、膨化、混合和其它常用的加工過程中包膜被破壞,使氨基酸在瘤胃內就被降解,從而影響了其飼用效果。當然,過瘤胃氨基酸也會出現"過度保護問題",即其在小腸同完全或部分地不能被消化利用。因此,必須注意氨基酸包被材料及包被方法的選擇,同時兼顧氨基酸的生物利用率。
5.2 日糧
Polan(1991)在玉米青貯日糧中,添加過瘤胃蛋氨酸和過瘤胃氨酸。結果發現,以豆餅為蛋白源的一組乳蛋白產量比以玉米面盤粉為蛋白源的一組要高。由于玉米面盤粉的氨基酸組成不平衡,這也說明奶牛的蛋白質補充應以氨基酸為基礎,而不應是粗蛋白。
在以青貯料為基礎的混合日糧中,青貯玉米的pH值過低(低于3.6)也使瘤胃氨基酸在瘤胃內就被降解。因此,日糧的pH值以及與過瘤胃氨基酸混合的加工調制過程也是值得注意的因素。
5.3 添加量
過瘤胃氨基酸的添加量不僅由日糧中蛋氨酸或其它氨基酸缺乏來確定,而且由成本和其它蛋白源的可利用性來確定,而且由成本和其它蛋白源的可利用性確定。 Romoser等(1985)認為,奶牛飼料中添加MHA的最佳水平為20g/d-35g/d。一般來說,泌乳期奶牛日糧添加過瘤胃蛋氨酸3g/d-15g/d,對于物質的吸收沒有不利影響,然而高水平添中會降低飼料適口性從而影響采食,而且也會造成氨基酸的浪費。
5.4 添加時期
幾個研究結果證實,添加過瘤胃氨基酸的最好時期為分娩前2周-3周開始至泌乳大約150d。在加拿大Lethdrige研究中心進行的一項研究中,從分娩前2周至分娩后12周添加MHA-FA,泌乳量提高8%,乳脂含量增加7%,但乳蛋白含量沒有提高(Rode等,1997)。也有人發現過瘤胃蛋氨酸、賴氨酸的添加,對生長牛來講能顯著提高生產性能而對成年牛則無此影響(B.O.Oke,1986;M.D.Wringht and S.C.Loerch,1988)。
5.5 奶牛品種
Christersen等(1994)在泌乳中荷斯坦奶牛日糧加和過瘤胃氨基酸,可緩解因補充高脂肪飼料而引起的乳蛋白含量的降低,而Karunanandaa等(1994)在對娟姍奶牛的試驗中并沒發現此情況。
6 結語
在奶牛生產中使用過瘤胃氨基酸,可以降低日糧成分和奶牛對過瘤胃蛋白質的需要量,能滿足第一限制性氨基酸需要量,從而消除蛋白質過量造成的生理應少激和對環境的影響。今后有必要在過瘤胃氨基酸的制造利用方法、氨基酸的并用及復合制品的利用方面進行更加深入的研究與討論。